L'"ormone dell'amore" è anche l'"ormone dell'amicizia" / The "Love Hormone" Is Also the "Friendship Hormone"

 L'"ormone dell'amore" è anche l'"ormone dell'amicizia" / The "Love Hormone" Is Also the "Friendship Hormone"

Segnalato dal Dott. Giuseppe Cotellessa / Reported by Dr. Giuseppe Cotellessa

Un nuovo studio dimostra che il cosiddetto ormone dell'amore, l'ossitocina, è fondamentale anche per la formazione delle amicizie.

Un nuovo studio dell'Università della California a Berkeley dimostra che il cosiddetto ormone dell'amore, l'ossitocina, è fondamentale anche per la formazione delle amicizie.

L'ossitocina viene rilasciata nel cervello durante il sesso, il parto, l'allattamento e le interazioni sociali e contribuisce a creare sentimenti di attaccamento, vicinanza e fiducia. Non importa che sia anche associata all'aggressività: l'ormone è comunemente chiamato "ormone delle coccole" o "ormone della felicità", e le persone sono incoraggiate ad aumentare i propri livelli di ossitocina per un migliore benessere toccando amici e persone care, ascoltando musica e facendo esercizio fisico.

Ma studi recenti che hanno coinvolto l'arvicola delle praterie hanno messo in discussione questa associazione amorosa. Hanno dimostrato che l'ossitocina, che nel cervello agisce come neuromodulatore, non è essenziale per il legame di coppia a lungo termine, o "monogamia sociale", o per il comportamento genitoriale, sebbene senza di essa i arvicoli impieghino più tempo a formare tali legami.

Gli scienziati si concentrano sui topi delle praterie perché, come gli esseri umani, formano relazioni stabili e selettive. Mentre la maggior parte degli studi si concentra sui legami di coppia, il laboratorio Beery dell'Università della California, Berkeley, è particolarmente interessato alle relazioni selettive tra pari, analoghe alle amicizie umane. Tali studi potrebbero far luce su condizioni psichiatriche umane, come l'autismo e la schizofrenia, che interferiscono con la capacità di una persona di formare o mantenere legami sociali.

"I topi della prateria sono speciali perché ci permettono di comprendere la neurobiologia dell'amicizia e in che modo è simile e diversa da altri tipi di relazioni", ha affermato  Annaliese Beery , professore associato di biologia integrativa e neuroscienze presso l'Università della California a Berkeley e autore principale dello studio.

Beery e Alexis Black, studentessa laureata in biologia integrativa ed uno dei due primi autori dello studio, hanno scoperto che le arvicole delle praterie prive di recettori dell'ossitocina impiegano più tempo delle arvicole normali per formare relazioni tra pari. Le arvicole delle praterie che sono amiche strette in genere si raggruppano fianco a fianco, si puliscono e persino si siedono l'una sull'altra.

"L'ossitocina sembra essere particolarmente importante nella fase iniziale di formazione delle relazioni e soprattutto nella selettività di tali relazioni: 'Preferisco te a questo sconosciuto', per esempio", ha detto Beery. "Gli animali che non avevano una segnalazione di ossitocina intatta impiegavano più tempo a formare relazioni. E poi, quando abbiamo messo in discussione quelle relazioni creando nuovi gruppi, hanno perso subito traccia dei loro partner originali".

I topi, geneticamente modificati nel laboratorio dell'Università della California a San Francisco dal collaboratore e coautore Dr. Devanand Manoli, non ricevevano nemmeno le ricompense sociali che normalmente derivano dagli attaccamenti selettivi: non si impegnavano molto per coccolarsi con i loro amici ed erano meno restii ed aggressivi nei confronti degli estranei.

"In altre parole, l'ossitocina gioca un ruolo cruciale non tanto nel livello di socialità delle persone, quanto piuttosto nella  loro selettività, nelle persone  con cui interagiscono", ha affermato.

L'assenza di recettori dell'ossitocina ha modificato anche la regolazione della disponibilità e del rilascio dell'ossitocina nel cervello, come documentato dal gruppo utilizzando un nuovo nanosensore dell'ossitocina in collaborazione con la ricercatrice post-dottorato Natsumi Komatsu e  Markita Landry, professore di ingegneria chimica e biomolecolare presso l'Università della California, Berkeley.

"Ciò ci ha aiutato a comprendere le conseguenze a livello di feedback della mancanza di questo recettore e come la segnalazione dell'ossitocina venisse alterata nel cervello", ha affermato Beery.

Lo  studio è stato pubblicato  l'8 agosto sulla rivista  Current Biology.

Cosa ci dicono i topi sociali sugli esseri umani sociali

Beery si interessa da tempo alle relazioni sociali nei roditori, concentrandosi principalmente sulle relazioni tra pari o di amicizia, raramente studiate. Sebbene i topi campagnoli siano il suo interesse principale, ritiene che studiare comportamenti simili in più specie sia fondamentale per determinare cosa sia specifico di una specie e cosa sia generalizzabile tra le diverse specie.

Per integrare la sua ricerca in laboratorio, ha condotto studi sul campo confrontando il comportamento sociale e la distribuzione dei recettori dell'ossitocina nel cervello all'interno e tra le specie in un gruppo di roditori sudamericani e di scoiattoli terricoli di Belding nordamericani, che variano a seconda che vivano o meno in gruppo. Ha anche recentemente avviato test sul campo su diverse specie di arvicole – ce ne sono circa 50 in tutto il mondo – per confrontarne il comportamento sociale.

Sospetta che nei roditori come i topi campagnoli, e forse in altri mammiferi, la formazione di relazioni tra pari possa aver preceduto l'evoluzione delle relazioni di accoppiamento monogame.

"Mentre la maggior parte dei roditori preferisce interagire con individui sconosciuti, si scopre che la maggior parte delle specie di arvicole che abbiamo testato nei nostri primi esperimenti sviluppa preferenze tra pari e partner, che è ciò che chiamiamo queste amicizie selettive. Quindi sembra esserci questa tendenza diffusa a legare", ha detto Beery. "Ma solo un paio di queste specie sono anche monogame. Un giorno, spero di potervi dire: 'Le relazioni selettive tra pari precedono lo sviluppo della monogamia? È per questo che la monogamia si è evoluta così tante volte in questo genere?' Credo che questa preferenza per la familiarità sia profondamente radicata".

Beery è stato coautore di uno studio del 2023 condotto da Manoli che ha messo in discussione l'associazione tra ossitocina, sesso e genitorialità. Lo studio ha dimostrato che le arvicole delle praterie incapaci di rispondere all'ossitocina mostrano gli stessi comportamenti monogami di accoppiamento, attaccamento e genitorialità delle arvicole comuni. Queste arvicole erano state geneticamente modificate per non avere recettori cellulari per l'ossitocina, ed erano le stesse arvicole utilizzate nello studio attuale.

Ma sebbene l'ossitocina non sia essenziale per la formazione del legame finale, ulteriori studi condotti dallo stesso gruppo e pubblicati nel 2024 hanno dimostrato che questi arvicole della prateria con recettori carenti (o "mutanti nulli") impiegavano circa il doppio del tempo rispetto ai normali arvicole per stabilire una relazione con un potenziale compagno.

Interessati a capire come la mancanza di un recettore per l'ossitocina influenzi i legami di amicizia dei topi campagnoli, a differenza di quelli di accoppiamento, Beery e Black hanno condotto tre serie di esperimenti. In uno, hanno testato quanto tempo impiegavano i topi campagnoli a stabilire una preferenza per un partner. Mentre i topi campagnoli normali impiegano circa 24 ore di stretta vicinanza per formare una relazione che li porta a scegliere quel partner rispetto a uno sconosciuto, i topi campagnoli con deficit del recettore per l'ossitocina non hanno mostrato alcuna preferenza in quel lasso di tempo e hanno impiegato fino a una settimana per stabilire una preferenza tra pari.

"Gli animali selvatici sviluppano questa preferenza incredibilmente forte entro un giorno dalla coabitazione, ma i mutanti nulli non mostrano alcun segno di relazione dopo 24 ore. Dopo una settimana, la maggior parte ci arriva, e i partner per tutta la vita non sembrano diversi l'uno dall'altro", ha detto Beery. "La nostra conclusione da quell'esperimento è che l'ossitocina non è necessaria per avere una relazione, ma è davvero importante nelle prime fasi di una relazione facilitarne la rapida ed efficiente attivazione".

Hanno poi messo arvicole con legami di coppia di lunga data in una situazione di gruppo misto, simile ad una festa: un recinto con altre arvicole e molte stanze collegate da tubi. In una situazione del genere, le arvicole normali si ritrovavano con amici conosciuti fino a quando non iniziavano a socializzare con estranei.

"Possono separarsi, riunirsi o unirsi in qualsiasi combinazione desiderino", ha detto. "Gli animali selvatici tengono traccia di chi conoscono. È come se andassi ad una festa con un amico: mi metterei vicino a lui per la prima parte della festa e poi potrei iniziare a socializzare. I topi campagnoli, privi di recettori per l'ossitocina, si sono semplicemente mescolati. Era come se non avessero nemmeno un partner lì con loro".

Nel terzo esperimento, hanno testato la forza del legame tra pari e tra compagni, chiedendo ai topi di premere delle leve per raggiungere un amico/compagno od uno sconosciuto.

"Le femmine di arvicola selvatica in genere premono di più per conquistare il partner che per conquistare uno sconosciuto, sia nelle relazioni tra pari che in quelle di coppia. Anche i mutanti con deficit del recettore dell'ossitocina premono di più per raggiungere il partner durante l'accoppiamento, ma non nelle relazioni tra pari", ha affermato Beery. "Questo ha senso a un certo livello, perché pensiamo che le relazioni di coppia siano più gratificanti di quelle tra pari, o almeno che dipendano maggiormente dai percorsi di segnalazione della ricompensa".

La mancanza di segnalazione dell'ossitocina non solo ritarda la formazione di relazioni, ma crea anche deficit nelle relazioni tra pari a lungo termine.

D'altro canto, i topi privi di recettori dell'ossitocina erano anche meno aggressivi nei confronti degli estranei e meno propensi ad evitarli.

"Si possono osservare contributi della segnalazione dell'ossitocina su entrambi i lati della selettività", ha affermato Beery. "Sul versante prosociale, è coinvolta nel desiderio di stare con un amico o un pari conosciuto, mentre sul versante antisociale, contribuisce a respingere un animale sconosciuto. Abbiamo osservato effetti dell'ossitocina sia sull'affiliazione che sull'aggressività in altri nostri studi sulle arvicole della prateria, e ciò è in linea con i risultati umani sul ruolo dell'ossitocina nelle dinamiche in-group/out-group".

Nanosensori di ossitocina

I ricercatori hanno utilizzato un nuovo sensore per l'ossitocina sviluppato nel laboratorio di Landry alla UC Berkeley per determinare se la mancanza di un recettore per l'ossitocina causasse aumenti o diminuzioni nel rilascio di ossitocina. Se il rilascio di ossitocina aumentasse in questi arvicoli, potrebbe potenzialmente interagire con un recettore per un neuropeptide simile, anch'esso coinvolto nella formazione delle relazioni sociali, compensando l'assenza di recettori per l'ossitocina.

Landry, professore associato nei dipartimenti di ingegneria chimica e biomolecolare, neuroscienze e biologia molecolare e cellulare, nonché coautore dello studio, ha creato questi sensori a partire da nanotubi di carbonio uniti a specifiche sequenze di DNA a singolo filamento, selezionate perché si agganciano alla molecola di ossitocina e sono fluorescenti. Komatsu e Landry non hanno riscontrato alcun eccesso di ossitocina nel cervello dei topi campagnoli. Anzi, l'ossitocina veniva rilasciata in quantità inferiori da un numero inferiore di siti nel nucleo accumbens, una regione cerebrale chiave per la ricompensa sociale in tutte le specie.

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A new study shows that the so-called love hormone, oxytocin, is also critical for the formation of friendships.

A new UC Berkeley study shows that the so-called love hormone, oxytocin, is also critical for the formation of friendships.

Oxytocin is released in the brain during sex, childbirth, breastfeeding and social interactions and contributes to feelings of attachment, closeness and trust. Never mind that it’s also associated with aggression; the hormone is commonly referred to as the “cuddle” or “happy” hormone, and people are encouraged to boost their oxytocin levels for better well-being by touching friends and loved ones, listening to music and exercising.

But recent studies involving the prairie vole have called this love association into question. They’ve shown that oxytocin, which in the brain acts as a neuromodulator, is not essential for long-term mate bonding, or “social monogamy,” or for parenting behavior, though without it, voles take longer to form such bonds.

Scientists focus on prairie voles because, like humans, they form stable and selective relationships. While most studies focus on mate bonds, the Beery lab at UC Berkeley is particularly interested in selective peer relationships, analogous to human friendships. Such studies could shed light on human psychiatric conditions, such as autism and schizophrenia, that interfere with a person’s ability to form or maintain social bonds.

“Prairie voles are special because they allow us to get at the neurobiology of friendship and how it’s similar to and different from other types of relationships,” said Annaliese Beery, a UC Berkeley associate professor of integrative biology and neuroscience and senior author of the study.

Beery and integrative biology graduate student Alexis Black, one of two first authors of the study, found that prairie voles that lack oxytocin receptors take longer than normal voles to form peer relationships. Prairie voles that are close friends typically huddle side by side, groom and even sit on one another.

“Oxytocin seems to be particularly important in the early formation phase of relationships and especially in the selectivity of those relationships: ‘I prefer you to this stranger,’ for example,” Beery said. “The animals that didn’t have intact oxytocin signaling took longer to form relationships. And then when we challenged those relationships by making new groups, they lost track of their original partners right away.”

The voles, genetically modified in the UC San Francisco laboratory of collaborator and co-author Dr. Devanand Manoli, also lacked the social rewards that normally come from selective attachments — they didn’t work very hard to snuggle up with their friends and were less avoidant of and less aggressive towards strangers.

“In other words, oxytocin is playing a crucial role not so much in how social they are, but more in who they are social with, their selectivity,” she said.

Lacking oxytocin receptors also changed the regulation of oxytocin availability and release in the brain, which the group documented using a novel oxytocin nanosensor in collaboration with postdoctoral fellow Natsumi Komatsu and Markita Landry, a UC Berkeley professor of chemical and biomolecular engineering.

“That helped us understand the feedback consequences of lacking this receptor, and how oxytocin signaling was altered in the brain,” said Beery.

The study was published Aug. 8 in the journal Current Biology.

What social voles tell us about social humans

Beery has long been interested in social relationships in rodents, focusing primarily on the animals’ seldom-studied peer or friendship relationships. While voles are her main focus, she believes studying similar behaviors across multiple species is key to determining what’s species-specific versus generalizable across species.

To complement her laboratory research, she has conducted field studies comparing social behavior and oxytocin receptor distribution in the brain within and across species in a group of South American rodents and North American Belding’s ground squirrels, which vary in whether or not they live in groups. She also recently began field tests of multiple vole species — there are about 50 worldwide — to compare their social behavior.

She suspects that in rodents such as voles, and perhaps in other mammals, the formation of peer relationships may have preceded the evolution of monogamous mating relationships.

“While most rodents prefer to interact with unfamiliar individuals, it turns out that the majority of vole species we’ve tested in our early trials form peer-partner preferences, which is what we call these selective friendships. So there seems to be this widespread tendency to bond,” Beery said. “But only a couple of those species are also monogamous. Someday, I hope to be able to tell you, ‘Do selective peer relationships precede the development of monogamy? Is that why monogamy has evolved so many times in this genus?’ I think this familiarity preference is deeply rooted.”

Beery was a co-author of a 2023 study led by Manoli that threw into question the association of oxytocin with sex and parenting. That study showed that prairie voles unable to respond to oxytocin exhibit the same monogamous mating, attachment and parenting behaviors as regular voles. Those voles had been genetically engineered to have no cellular receptors for oxytocin, and were the same voles used in the current study.

But while oxytocin isn’t essential for eventual bond formation, additional studies by the same group published in 2024 showed that these receptor-deficient (or “null mutant”) prairie voles took about twice as long as normal voles to establish a relationship with a potential mate.

Interested in how the lack of an oxytocin receptor affects voles’ friendship bonds, as opposed to mating bonds, Beery and Black conducted three sets of experiments. In one, they tested how long it took for voles to establish a preference for a partner. Whereas normal voles take about 24 hours of close proximity to form a relationship that makes them choose that partner over a stranger, oxytocin receptor-deficient voles showed no preference in that amount of time, and took up to a week to establish a peer preference.

“Wild-type animals form this incredibly robust preference within one day of co-housing, but the null mutants have no sign of a relationship after 24 hours. After a week, they mostly get there, and the lifetime partners look no different from each other,” Beery said. “Our conclusion from that experiment is that oxytocin isn’t required to have a relationship, but it’s really important in those early phases of a relationship to facilitate it happening quickly and efficiently.”

They then put long-term pair-bonded voles in a party-like, mixed-group situation: an enclosure with other voles and many rooms connected by tubes. In such a situation, normal voles would hang out with known friends until they eventually started to socialize with strangers.

“They can all separate, they can all come together, or they can hang out in any combinations that they want,” she said. “The wild-type animals keep track of who they know. It’s like if I went to a party with a friend, I would stand near that friend for the first part of the party and then I might start to mingle. The voles that lack oxytocin receptors just mixed. It was as if they didn’t even have a partner in there with them.”

In the third experiment, they tested the strength of both peer and mate bonding by having the voles press levers to get access to either a friend/mate or a stranger.

“Female wild-type voles typically press more to get their partner than to get a stranger, in both peer and mate relationships. The oxytocin receptor deficient mutants also press more to get to their mating partner, but not for peer relationships,” Beery said. “That makes sense at some level because we think mate relationships are more rewarding than peer relationships, or at least they depend more on reward-signaling pathways.”

Lack of oxytocin signaling thus not only delays the formation of relationships, but also creates deficits in long-term peer relationships.

On the flip side, voles lacking oxytocin receptors were also less aggressive toward strangers and less avoidant of them.

“You can see contributions of oxytocin signaling to both sides of selectivity,” Beery said. “On the prosocial side, it’s involved in wanting to be with a known friend or peer, while on the antisocial side, it’s aiding in rejecting an unfamiliar animal. We’ve seen effects of oxytocin on both affiliation and aggression in our other studies in prairie voles, and it parallels human findings on a role of oxytocin in in-group/out-group dynamics.”

Oxytocin nanosensors

The researchers used a new oxytocin sensor developed in Landry’s UC Berkeley lab to determine whether lack of an oxytocin receptor caused increases or decreases in oxytocin release. If oxytocin release increased in these voles, it could potentially interact with a receptor for a similar neuropeptide that is also involved in formation of social relationships, compensating for the absence of oxytocin receptors.

Landry, an associate professor in the departments of chemical and biomolecular engineering, neuroscience, and molecular and cell biology and a co-corresponding author of the paper, created these sensors from carbon nanotubes joined with specific single-stranded DNA sequences selected because they latch onto the oxytocin molecule and fluoresce. Komatsu and Landry found no excess of oxytocin in the voles’ brains. In fact, oxytocin was being released in lower amounts from fewer sites in the nucleus accumbens, a key brain region for social reward across species.

Da:

https://www.technologynetworks.com/neuroscience/news/the-love-hormone-is-also-the-friendship-hormone-403355